Но развиты с таким изяществом и блеском, что я принял диссертацию к защите.» --
Так сказал знаменитый французский физик Поль Ланжевен, встретившись на Сольвеевском конгрессе в Брюссела в 1924 году с Абрамом Фёдоровичем Иоффе.
Имя диссертанта было: Принц Луи Виктор Пьер Раймонд де Бройль. (После смерти отца и старшего брата Мориса де Бройля, своего учителя и научного руководителя, стал Герцогом де Бройлем) Идеи, точнее одна, главная – это «волны материи», которые он ввёл не для фотонов, а для вполне «субстанциальных» частиц, электронов. То есть он этим как бы перевернул идею Эйнштейна о световых квантах, фотонах, которым был приписан некий корпускулярный характер. Кстати, эта его идея получила полное одобрение и поддержку Эйнштейна! А в 1927 году опыт Девиссона и Джермера с диффракцией электронов на кристаллах дал первое экспериментальное подтверждение этой необычной мысли де Бройля. В 1926 году австрийский физик Эрвин Шрёдингер использовал эту идею де Бройля для создания нового отдела физики Волновой Теории, ставшей формальной основой Квантовой Механики. Немецкий физик Вернер Гейзенберг практически одновременно с ним развил другую математическую форму квантовой механики – матричную и ввёл фундаментальный принцип «Соотношение неопределённостей».
На сегодня де Бройль справедливо считается одним из отцов-основателей квантовой теории.
С этого момента в физику вошёл термин «корпускулярно-волновой дуализм», то есть двойственность поведения микрообъектов, обладавших и свойствами частиц (корпускул) и свойствами волн.
Своеобразное физическое воплощение древней греческой идеи, запечатлённой в мифах: Идеи кентавра – получеловека -- полулошади.
Я же в этой заметке попробую вернуть кентавру его первичный образ или человека с головы до ног или лошади. Задача, вообще-то говоря, скорей для генетика, чем для выпускника ЦПШ (Церковно-Приходской Школы) с отличием окончившего все четыре её класса за рекордно быстрый срок в восемь лет).
Но, за неимением лучшего, попробую.
Основная мысль этой моей ретроградной «генетики» заключается в том, что никакого дуализма частицы-волны нет. А как же тогда многочисленные эксперименты с дифракцией электронов, в которой проявляются именно их волновые свойства, ибо ЧАСТИЦЫ, корпускулы, в отличие от волн дифрагировать на некой кристаллической решётке НЕ МОГУТ! Это могут делать только волны, как все виды электромагнитных волн, начиная от радиоволн и кончая рентгеновскими. Для гамма излучения наверно ещё не подобрали соответствующего вида решётки, слишком коротковолновое.
Но известна диффракция и частиц, в две тысячи раз более массивных, чем электроны. Нейтроны!
Небольшое, но важное отступление.
Известна такая фраза: Аналогия – не есть доказательство! Её обычно с большим удововльствием повторяют маститые учёные своим зарвавшимся по молодости лет аспирантам, которые, завидев некое сходство в двух явлениях или эффектах, тут же пытаются одно объяснить другим. Действительно, аналогия не есть доказательство, ибо часто это лишь видимая, внешняя схожесть, а не внуренняя, То есть схожая по форме, но не схожая по содержанию.
Забавно, что именно этот «принцип» весьма часто нарушался и продолжает нарушаться именно самими маститыми учёными. Двести лет тому назад Френель, последовав за голландским физиком Гюйгенсом, создал так называемую «волновую оптику» в противовес ньютоновской корпускулярной оптике. На чём основывалась их оптика? На ВНЕШНЕМ сходстве волн на поверхности воды и волн в средах и световых волн, существовавших лишь в их, физиков, фантазиях. Как среда распространения световых волн был придуман ЭФИР, с совершенно фантастическими свойствами – прозрачный для всех материальных тел, но , одновременно, передающий ПОПЕРЕЧНЫЕ волны света со скоростью триста тысяч километров в секунду!Аналогия, которая НЕ есть доказательство, привела к разработке новой теории, победно шествовавшей по физике два столетия! И применяемой по сей день!
Резюме – вопрос из отступления: Не является ли аналогией экспериментальное подтверждение волнового характера микрообъектов?
Теперь некая весьма примитивная модель однонаправленного действия (в отличие от ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ). Представим себе старую электронно-лучевую трубку, из которой мы убрали две пары вертикально и горизонтально отклоняющих пластин, а вместо них поствили вдоль оси трубки некий цилиндрический конденсатор – цилиндр и в его центре проходит некая нить. Представим также, что из катода трубки вылетают электроны, которые при прохождении через этот цилиндрический конденсатор имеют постоянную скорость движения. Дальше они уже ускоряются к экрану. Если на обкладки этого конденсатора (нить и окружающий её цилиндр) подавать некие импульсы, то они, конечно же, будут вызывать отклонения пучка электронов в разные стоpоны от оси трубки и мы увидим на экране светящиеся точки. Начнём на этот «управляющий электрод» подавать импульсы напряжения, скачкооборазно отличающиеся друг от друга по величине и полярности от некого генератора случайных чисел. То есть напряжение между обкладкой и центральной нитью будет изменяться совершенно случайным образом, но всегда дискретно, то есть скачками.
Тогда на экране мы увидим светящиеся точки, слившиеся в светлые кольца, разделённые некими тёмными промежутками!
(Разумеется при соответсвующем подборе длительности импульсов и длины цилиндрического электрода)
Дифракция!!!
На самом деле это никак не дифракция, а лишь её видимость, подобие, созданное нами искусственно.
Следующий шаг.
Возврат к «волнам материи».
Предположим, что два квантовых объекта взаимодействуют друг с другом
Квантовый объект —что это такое? Это объект, поведение которого описывается законами и правилами квантовой теории. В частности, знаменитой пси-функцией Эрвина Шрёдингера.
В нашем случае – это электроны и кристаллическая решётка, сквозь которую они проходят и благодаря которой наблюдается дифракция. Ясно, что без взаимодействия электронов и решётки дифракции не будет. Допустим, что это взаимодействие носит некий псевдослучайный квантовый, то есть дискретный, то есть скачкообразный характер. Причём характер этого взаимодействия, в отличие от вышеупомянутой модели носит не характер одностореннего действия решётки на электроны, а их квантового ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ! Это взаимодействие зависит в бОльшей мере не столь от особенностей решётки, сколь от параметров частиц, электронов – ИХ массы и скорости.
Если допустить вышесказанное, то мы получим типичный эффект дифракции электронов. Но будет ли это дифракцией ВОЛН? Или подобием, аналогией дифракции, вызванной специфическим квантовым процессом взаимодействия электронов, движущихся с определённой скoростью, и кристаллической решётки?
Аналогично с нейтронами, которые могут взаимодействовать с ядрами твёрдого вещества, жидкостей, газов, ферромагнетиков и тоже «дифрагировать» на них?
Смысл высказанных предположений один: Волн нет, и нет их дифракции. Есть специфический квантовый процесс взаимодействия элементарных частиц с неким квантовым объектом (кристаллической решёткой для электронов и ядрами для нейтронов) вызывающим такое их рассеяние, которое создаёт видимость дифракции.
Faciant meliora potentes – Пусть сделает лучше, кто может.
4 Х 2017